Устройство для регулирования многопараметрического объекта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, содержащее три релейных регулятора, каждый из которых первым входом подключен к соответствующему датчику, а вторым входом - к соответствующему зад атчику, и шесть замыкающих контактов, причем первый выход первого релейного регулятора соединен с первым выходом первых замыкающих контактов, второй выход первого релейного регулятора соединен с вторыми выходами второго и третьего регуляторов и с вторым входом .исполнительного механизма, первый выход второго релейного регулятора соединен с первым входом исполнительного механизма и с первыми выводами вторых и шестых замыкающих контактов, первый выход третьего релейного регулятора соединен с первым выводом пятых замыкающих контактов, третий вход исполнительного механизма соединен с первым выводом четвертых замыкающих контактов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства , в нем дополнительно установлены девять детекторов и три реле, которые вторыми входами соединены между собой, с вторьтти выходами релейных регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, вторые выводы первых и вторых замыкающих контактов соединены между собой, третий выход первого релейного регулятора через первый детектор сое$ динен с первыми вывoдa ш третьих замыкающих контактов, четвертого и седьмого детекторов, через второй детектор. - с вторым входом третьего реле, а через третий детектор - с первым входом первого реле, третий выход второго релейного регулятора соединен с вторым выводом четвертого детектора, через пятый детектор - с вторым входом первого реле, а через .шестой детектор - с первым оо входом второго реле, третий выход третьего релейного регулятора соединен с вторым выходом седьмого детектора, через восьмой детектор .i с вторым входом второго реле, а ; через девятый детектор - с первым О1 входом первого реле, вторые выводы |Третьего и четвертого замыкающих (контактов соединены между собой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц51> 0 05 В 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 214959.7/18-24 .(22) 27.06.75 (46) 15.03.84. Вюл. 9 10 (72) Н.И. Давыдов, E.Ã. Козырева, A.Ä. Меламед и В.В. Чесноковский (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. 3. Дзержинского (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 228341, кл. G 05 В 11/32, 1967. 2. Лвторское свидетельство СССР

Р 177018, кл. F 23 N 1/08, 1964 (прототип) . (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, содержащее три релейных регулятора, каждый из которых первым входом подключен к-соответствующему датчику, а вторым входом — к соответствующему задатчику, и шесть замыкающих контактов, причем первый выход первого релейного регулятора соединен с первым выходом первых замыкающих контактов, второй выход первого релейного регулятора соединен с вторыми выходами второго и третьего регуляторов и с вторым входом .исполнительного механизма, первый выход второго релейного регулятора соединен с первым входом исполнительного механизма и с первыми выводами вторых и шестых замыкающих контактов, первый выход третьего релейного регулятора соединен с первым выво„„SU„„1080115 A дом пятых замыкающих контактов, третий вход исполнительного механизма соединен с первым выводом четвертых замыкающих контактов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройст— ва, в нем дополнительно установлены девять детекторов и три реле, которые вторыми входами соединены между собой, с вторыми выходами релейных регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, вторые выводы первых и вторых замыкающих контактов соединены между собой, третий выход первого релейного регулятора через первый детектор соединен с первыми выводами третьих эа- Е мыкающих контактов, четвертого и седьмого детекторов, через второй детектор. — с вторым входом третьего у в реле, а через третий детектор — с первым входом первого реле, третий выход второго релейного регулятора соединен с вторым выводом четвертого детектора, через пятый детектор — с вторым входом первого реле, а через, шестой детектор - с первым входом второго реле, третий выход третьего релейного регулятора соединен с вторым выходом седьмого детектора, через восьмой детектор— с вторым входом второго реле, а

;через девятый детектор — с первым ( входом первого реле, вторые выводы третьего и четвертого замыкающих ! контактов соединены между собой.

1080115

Изобретение относится к устройствам автоматического управления многопараметрическими процессами, управление которыми осуществляется путем воздействия только на один регулирующий орган, и может найти широкое применение в энергетике, например, при регулировании мощности энергоблоков теплоэлектростанций.

Известно устройство для регулирования многопараметрического объекта, содержащее последовательно

10 соединенные первый датчик, делитель, умножи тел ь, сумматор, интегратор, релейный регулятор и исполнительный механизм, второй датчик, подключенный выходом к второму входу масштабирующий усилитель подключенный к второму входу сумматора, задатчик, подключенный выходом к второму входу релейного регулятора, пятый датчик, подключенный к третье- 25 му входу делителя, шестой датчик, подключенный к третьему входу сумматора, и седьмой датчик, подключенный к второму входу интегратора L1).

Недостатком известного устройства является его низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования многопараметрического объекта, содержащее два или более релейных регуляторов и исполнительные механизмы по числу релейных регуляторов причем первый выход каждого релейного регулятора через соответствующие контакты подключен к первым входам исполнительных механизмов и к вторым выходам осталь35

40 ных релейных регуляторов, а второй выход каждого релейного регулятора

45 через соответствующие контакты подключен к вторым входам исполнительных механизмов и к первым входам остальных релейных регуляторов (2). !

Недостатком известного устройства является его низкая точность.

Цель изобретения — повышение точ ности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулиро55 вания многопараметрического объекта, содержащем три релейных регулятора, каждый из которых первым входом подключен к соответствующему датчику,,а вторым входом — к со. ответствующему задатчику, и шесть замыкающих контактов, причем первый выход первого релейного регуля. тора соединен с первым выводом

65 делителя, третий датчик, подключенный выходом к второму входу умножителя, четвертый датчик, через 20 первых замыкающих контактов, второй выход первого релейного регулятора соединен с вторыми выходами второго и третьего регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, первый выход второго релейного регулятора соединен с первым входом исполнительного механиз ма и с первыми выводами вторых и шестых замыкающих контактов, первый выход третьего релейного регулятора соединен с первым выводом пятых замыкающих контактов, третий вход исполнительного механизма соединен с первым выводом четвертых замыкающих контактов, дополнительно установлены девять детекторов и три орле, которые вторыми входами соединены между собой, с вторыми выходами релейных регуляторов и с вторым входом исполнительного механизма, вторые выводы первых и вторых замыкающих контактов соединены между. собой, третий выход первого релейного регулятора через первый детектор соединен с первыми выводами третьих замыкающих контактов, четвертого и седьмого детекторов, через второй детектор — с вторым входом третьего реле, а через третий детектор — с первым вхо— дом первого реле, третий выход второго релейного регулятора соединен с вторым выводом четвертого детектора, через пятый детектор — с вторым входом первого реле, а через шестой детектор — с первым входом второго реле, третий выход третьего релейного регулятора соединен с вторым выходом седьмого детектора, через восьмой детектор — с вторым входом второго реле, а через девятый детектор - с первым входом первого реле, вторые выводы третьего и четвертого замыкающих контактов соединены между собой.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — упрощен— ный вариант схемы устройства для случая регулирования двухпараметрического процесса; на фиг. 3 — вариант схемы устройства для случая регулирования при участии оператора.

Устройство содержит первый релейный регулятор 1, первый датчик 2, первый задатчик 3, второй релейный регулятор 4, второй датчик 5, второй задатчик б, третий релейный регулятор 7, третий датчик 8, третий эадатчик 9, исполнительный механизм 10, первое, второе, третье реле 11, 12 и 13 замыкающие контакты 14-19, оператор 20, детекторы

21-29, переключатель 30 автоматика ручное управление 30, блок 31 дистанционного ручного управления

1080115 с кнопками "Больше" и "Меньше", об,мотки 32-37 реле.

Устройство работает следующим образом.

Вначале рассмотрим работу устрой ства согласно его обобщенной схеме, представленной на фиг. 1, в которой приоритет имеют третьи выходы релейных регуляторов 1, 4, 7 (т.е. выходы "Больше" ), В случае, когда сигнал "Больше" формируется, например, на третьем выходе релейного

„регулятора 1, реле 11 и 13 срабатывают, их контакты 14 и 15 замыкаются, а контакты 16 и 17 размыкаются. Таким образом, первый выход (т.е. выход "Меньше" ) релейного регулятора 1 оказывается подключенным к первому входу исполнительного механизма 10, а первые выходы регуляторов 4 и 7 отключаются от первого входа исполнительного механизма 10. Реле 11 и 13 остаются в таком положении до тех пор, пока на третьем выходе (т.е. на выходе "Больше" ) регулятора 4 (или 7) не сформируется сигнал, после чего произойдет переключение, аналогичное описанному.

Работа устройства применительно к случаю регулирования мощности энергоблока, работающего в режиме скользящего давления, давления свежего пара перед турбиной P и полог жения клапанов турбины воздействием на механизм управления турбиной, т.е. работа одной из частных схемных реализаций устройства, выполненной для регулирования двухпараметрического процесса (фиг. 2 ),, осуществляется следующим образом.

В этом случае к релейному регулятору 1 подается давление свежего napa. A к релейному регулятору 4 положения клапанов турбины подключены соответственно датчик

5 и задатчик 6 положения клапанов турбины. Третьи выходы регуляторов

1 и 4 (т.е. выходы Больше" ) присоединены через детекторы 21 и 24 к третьему входу (т.е. входу "Больше") исполнительного механизма, а через детекторы 22 и 23 к обмоткам 32, 33 реле 11 с памятью. При появлении напряжения на обмотке

33 реле 11 (что имеет место, когда на третьем выходе регулятора 1 формируется сигнал "Больше" ) контакты 14 реле 11 замыкаются, а контакты 16 реле 11 размыкаются, причем такое состояние сохраняется и после исчезновения на третьем выходе регулятора 1 сигнала "Больше".

Аналогично, контакты 16 замыкаются, а контакты 14 размыкаются, когда на третьем выходе регулятора 4 формируется сигнал "Больше".

Рассмотрим работу устройства (фиг. 2) при N 4C N „, где N - действительное, à N — заданное значения мощности эйергоблока. В этом — случае осуществляется режим регулирования положения клапанов, и регулятор 4 попеременно срабатывает на

"Больше" и на "Меньше", поддерживая равенство H = Н 9, где Н вЂ” действительное, H — заданное значения

1 ) положения клапанов турбины. Если давление P с Р„, где P — дейстт ном т вительное, а Рн „„— заданное давления свежего пара, то регулятор 1 формирует на своем первом выходе сигнал

15 "Меньше". В этом случае реле 11 находится в том положении, когда кон-, такты 16 замкнуты, а контакты 14 разомкнуты. Вследствие этого, первый выход регулятора 4 подключен

7П к первому входу исполнительного механизма 10, а первый выход регулятора 1 отключен от первого входа исполнительного механизма 1и.

При приближении действительного значения н, к заданному значению N и далее при N ) Nz+ дав ление свежего пара P возрастает и становится больше заданного значения Рн», в результате чего срабатывает релейный регулятор 1 и на

его третьем выходе формируется сигнал "Больше". Реле 11 перебрасывается в положение, когда контак ты 14 замкнуты, а контакты 16 ра35зомкн.Первы выход реуля ор

4 отключается от первого входа исполнительного механизма 10, а пер вый выход регулятора 1 подключается в нему. Далее осуществляется режим регулирования давления свежего пара и регулятор 1 попеременно формирует на своих выходах сигналы

"Больше" или "Меньше", поддерживая равенство Рт = Р . Положение клаНом панов турбийы прй этом такое, что

45 Н = H3>, и регулятор 4 формирует на своем первом выходе сигнал "Меньше", в результате чего реле 11 сохраняет свое положение до тех пор, пока при новом изменении наг5р рузки в сторону уменьшения значения положения клапанов турбины действительное значение положения клапанов Н не станет меньше эаданного Н

В рассмотренном случае приорите том обладают сигналы "Больше", которые должны беспрепятственно прОходить на исполнительный механизм

10. Аналогичным образом строится

60 устройство, когда приоритет имеют не сигналы "Больше", а сигналы

"Меньше" регуляторов 1 и 4. В этом случае первые выходы регуляторов 1 и 4 через соответствующие детек65 торы подключены .к обмоткам реле 11

1080115

30 и входам зсполнительного механизма 10, а в цепях соединения третьих выходов регуляторов 1 и 4 с третьим входом исполнительного механизма

10 установлены контакты 14 и 16.

В качестве реле 11 могут применяться также обычные однообмоточные реле без памяти, включенные по схеме с самоподхватом.

Рассмотренные схемы выполнения предлагаемого. устройства могут любым способом сочетаться друг с другом, решая разнородные задачи.

Так, например, в качестве основного регулятора 1 на фиг. 1 может быть. применей релейный регулятор, выпол- 15 ненный и соответствии со схемой, представленной на фиг. 2, при этом число ограничивающих параметров может быть любым. В качестве исполнительного механйзма 10 устройства ро сюжет быть использован задатчик подчиненного регулятора каскадной системы регулирования.

В качестве параметра регулирования, как основного, так и огРани- 5 чивающего, может быть использована любая достаточно сложная совокупность отдельных параметров, в том числе и динамически преобразованных.

В качестве релейного регулятора может быть использована любая, структура, способная подавать на входы исполнительного механизма то релейные (или импульсные ) си гналы типа «Больше», Меньше" или »У6авить, прибавить« (или только одну иэ этих команд). Эта структура может включать в себя любые элементы (в том числе и биологические) и реализовывать любой произвольный (например, в зависимости от времени), в том числе и не алгоритмиэированный, закон регулирования.

Например, поддержание параметра регулкрования на заданном уровне по одному или нескольким каналам регулирования может осуществляться оператором с помощью воздействия на органы дистанционного управления. В этом случае функции одного или нескольких регуляторов берет на себя оператор.

На фнг. 3 изображено устройство, выполненное по схеме фиг. 2 и дополненное переключателем 30, блоком

31 ручного управления и оператором

20. С помощью переключателя 30 выходы регулятора 4 отключаются от входов исполнительного механизма

10, к входам которого подключаются выходы блока 31 ручного управления. Указанное устройство.в ручном режиме работает аналогично уст ройству, представленному на фиг. 2.

Отличительные особенности предлагаемого устройства позволяют повысить статическую. и динамическую его точность.

1080115

Фие. /

ВНИИПИ Заказ 1335/47

Тираж 842 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4